基于擁擠意愿的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隊(duì)形約束方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于擁擠意愿的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隊(duì)形約束方法。使用本發(fā)明能夠利用節(jié)點(diǎn)群與目標(biāo)點(diǎn)的擁擠意愿對節(jié)點(diǎn)群的隊(duì)形行進(jìn)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使節(jié)點(diǎn)能以穩(wěn)定、有效率的節(jié)奏向目標(biāo)點(diǎn)行進(jìn)。根據(jù)擁擠意愿對移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)行進(jìn)進(jìn)行約束控制，根據(jù)總體擁擠意愿，改變節(jié)點(diǎn)群的移動步長，使節(jié)點(diǎn)能以穩(wěn)定、有效率的節(jié)奏向目標(biāo)點(diǎn)行進(jìn)。此外，還可以根據(jù)各節(jié)點(diǎn)之間的擁擠意愿，對各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行局部調(diào)整，使節(jié)點(diǎn)群在行進(jìn)過程中保持穩(wěn)定的隊(duì)形，解決了移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)行進(jìn)過程中隊(duì)形調(diào)整能力弱的問題，避免因長期行進(jìn)造成的隊(duì)形混亂，使節(jié)點(diǎn)能以穩(wěn)定、有規(guī)律的隊(duì)形向目標(biāo)點(diǎn)行進(jìn)。
【專利說明】基于擁擠意愿的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隊(duì)形約束方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)隊(duì)形控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于擁擠意愿的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隊(duì)形約束方法。
【背景技術(shù)】
[0002]移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將移動機(jī)器人靈活機(jī)動、自治能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)感知空間大、拓?fù)淠芰?qiáng)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，提高了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和移動修復(fù)能力，可有效應(yīng)用于大范圍的災(zāi)后環(huán)境監(jiān)測、危險區(qū)域遠(yuǎn)程測控等領(lǐng)域。如何保證多移動節(jié)點(diǎn)行進(jìn)過程中的隊(duì)形，將所有節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動協(xié)調(diào)起來，避免因長期行進(jìn)引起隊(duì)形混亂，進(jìn)而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)間的碰撞是一個重要的研究內(nèi)容?，F(xiàn)有的隊(duì)形控制方法主要有領(lǐng)航跟隨法、虛擬結(jié)構(gòu)法、基于圖論的方法、人工勢場法等。這些方法普遍具有調(diào)整隊(duì)形能力弱、不具有彈性或彈性能力差、缺乏由于環(huán)境影響造成隊(duì)形分裂后的修復(fù)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于擁擠意愿的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隊(duì)形約束方法，能夠利用節(jié)點(diǎn)群與目標(biāo)點(diǎn)的擁擠意愿對節(jié)點(diǎn)群的隊(duì)形行進(jìn)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使節(jié)點(diǎn)能以穩(wěn)定、有效率的節(jié)奏向目標(biāo)點(diǎn)行進(jìn)。
[0004]本發(fā)明的基于擁擠意愿的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隊(duì)形約束方法，包括以下步驟:
[0005]步驟一，領(lǐng)航節(jié)點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)，跟隨節(jié)點(diǎn)加入領(lǐng)航節(jié)點(diǎn)所建網(wǎng)絡(luò)；計算領(lǐng)航節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的距離dst ；
[0006]步驟二，k時刻節(jié)點(diǎn)群總體約束的擁擠強(qiáng)度為與dst成正比；
[0007]根據(jù)總體約束的擁擠強(qiáng)度確定總體約束的步長step (dst)為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于擁擠意愿的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隊(duì)形約束方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟一，領(lǐng)航節(jié)點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)，跟隨節(jié)點(diǎn)加入領(lǐng)航節(jié)點(diǎn)所建網(wǎng)絡(luò)；計算領(lǐng)航節(jié)點(diǎn)與目標(biāo)點(diǎn)的距離dst ；步驟二，k時刻節(jié)點(diǎn)群總體約束的擁擠強(qiáng)度為，K-與dst成正比；根據(jù)總體約束的擁擠強(qiáng)度確定總體約束的步長step(dst)為:
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括如下步驟:步驟1、計算節(jié)點(diǎn)i與其鄰居節(jié)點(diǎn)j的擁擠強(qiáng)度Wu:Wij =跳其中，WipWpWs為矢量％表示節(jié)點(diǎn)j對節(jié)點(diǎn)i的吸引強(qiáng)度，其值u為設(shè)定的節(jié)點(diǎn)j對節(jié)點(diǎn)i的吸引系數(shù)，其方向?yàn)楣?jié)點(diǎn)i指向節(jié)點(diǎn)j ;W2表示節(jié)點(diǎn)j對節(jié)點(diǎn)i的排斥強(qiáng)度，其值為νΛ/〗，其方向?yàn)楣?jié)點(diǎn)j指向節(jié)點(diǎn)i，其中，v是設(shè)定的節(jié)點(diǎn)j對節(jié)點(diǎn)i的排斥系數(shù)，d.j為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的距離；步驟2、利用步驟1的方式計算k時刻節(jié)點(diǎn)i周圍所有鄰居節(jié)點(diǎn)的局部擁擠強(qiáng)度和
【文檔編號】H04W28/02GK103731874SQ201310753230
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】宋萍, 楊誠, 郝創(chuàng)博, 曾星, 牟宗磊, 武江鵬 申請人:北京理工大學(xué)